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    188宝金博页面版: 我国结构可靠性设计及目标可靠指标的发展现状

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    内容提示： 第 24 卷第 4 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2004 年 8 月 我国结构可靠性设计及 目标可靠指标的发展现状 陈 艳 ， 刘 宁 ， 杨海 霞 ， 胡爱 宇2 ( 1． 河海大学土木工程学院 ， 江苏 南京210098； 2． 南京工程学院建筑工程系 ， 江苏 南京210024) 摘 要 ： 将 结构 可靠度的研 究划分为 两个阶段 ： 一是 基 于概 率分 析 的点 可靠度 设计 阶段 ； 一是 广义 的 可靠度设计阶段( 包括结构体 系可靠度设计、 基于功能的可靠度设计和非概率可靠性设计) ． 阐述 了 不 同设计理论的产 生背景 、 基 本思想 、 研 究和应 用现 状 ， 以及 所对应 的 目标可靠指标 的确定方 法 ． ...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：25 | 上传日期：2013-10-13 15:54:36 | 文档星级：
    第 24 卷第 4 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2004 年 8 月 我国结构可靠性设计及 目标可靠指标的发展现状 陈 艳 ， 刘 宁 ， 杨海 霞 ， 胡爱 宇2 ( 1． 河海大学土木工程学院 ， 江苏 南京210098； 2． 南京工程学院建筑工程系 ， 江苏 南京210024) 摘 要 ： 将 结构 可靠度的研 究划分为 两个阶段 ： 一是 基 于概 率分 析 的点 可靠度 设计 阶段 ； 一是 广义 的 可靠度设计阶段( 包括结构体 系可靠度设计、 基于功能的可靠度设计和非概率可靠性设计) ． 阐述 了 不 同设计理论的产 生背景 、 基 本思想 、 研 究和应 用现 状 ， 以及 所对应 的 目标可靠指标 的确定方 法 ． 关键 词 ： 结构 设计 ； 可靠性设计 ； 结构 可靠度 ； 目标 可靠指标 中图分类号 iTU318 、 1 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1006— 7647(2004)0 4 — 0061— 0 4 人们对 客观世界 中物质 的认 识 ， 总是逐 渐 由确 定性的值向不确定性 的分布过渡． 结构工程 中对于 不确定性 的研究 ， 也 随着概 率 与数 理统 计 和随机 过 程理论 【 l J的 日益完善 ， 以及数学领域 中新兴学科 ( 例 如：砺 ， 混沌 、 分形 理论 和神 经 网络 等 ) [2 3的发 展而 Et益深入 和广 泛 ． 结构 可靠度 的研 究 始 于 20 世 纪 30 年 代 ， 当时 主要是围绕飞机失 效 进行 研究 ． 经过 众 多学者 艰 苦 的研究工作 ， 在 1976 年 国际结 构安全 度联 合委员会 (JCSS) 上 ， 采 用 了 拉 克 维 茨 ( Rackwitz) 和 菲 斯 莱 (Fiessler) 等人提 出 的通 过 “ 当量 正 态” 的方 法 ， 考 虑 随机变量实 际分 布 的二 阶矩模 式 ， 从 而 提高 了二 阶 矩模式 的精度 ． 至此 ， 二阶矩模式 的结构可靠度表 达 式与设计方法开始 进 入实 用 阶段 ． 随着 可靠度 理论 应用的扩大和研究 的深入 ， 结 构 可靠 度 的研 究 也逐 渐 由基于概率分析 的结构构件可靠度 和结构体 系可 靠度 的研 究 ， 延 伸到 基于 结构 的某 一设 计 性能 或使 用功能 的可靠性设计 ． 笔者将 这个发展过程划 分为 ： 基于概率分析的点可靠度设计和基于功能的可靠度 设计两个 阶段 ． 由于结 构 的体 系可 靠度 设计 和 非概 率可靠度设计这两方面的主要研究成果是和第二个 阶段 同期 发展起来 的 ， 所 以将其 归结在一起 ， 定 义为 广 义的可靠度设计 阶段 ． 在 结构 可靠度 设计 中， 作为 结构 设计依 据 的 目 标 可靠指标 ， 与工程 造价 、 使 用维护费用 以及投资风 险， 人民生活及财产等因素有关 ， 是体现结构安全性 与经济性平衡的重要 因素， 它代表 了设计所预期达 到的结构可靠度 ． 合理确定 目标 可靠指标值 ， 不仅和 专业人 士对工程设 计 可 靠度 水平 的认 识 有关 ， 还 与 社会经 济和科技 发展 有 密切 的关 系 ， 是 一个 需 要全 面考 虑的 国家综 合性 技术 经 济政 策 问题 ． 这 绝 对不 是从安 全或经济 任何 单一 角 度所 能解 决 的 ． 这是 结 构设计 发展 中主要 的矛盾 ， 也是 将结 构设 计 发展 分 为 以上两个 阶段 的主要原 因之一 ． 1 以概率分析为基础的可靠度设计阶段 我 国为 了提高结构设计规范的先进性 、 合理性 和 统一性 ， 在土木工程 的各专业 ， 相继 开展 了大规 模 的 结构可靠度理论研究和设计规范 的修改工作 ， 于 1984 年完成了 GBJ68— 84( 建筑结 构设计统一 标准》 【 3 J的编 制工作 ， 白 1985 年 1月 1 日起施行 ． 随后铁 道 、 公路 、 水运和水利各有关部 门也都先后成立专 门机构 ， 采用 国际上 正在发展 和推行 的 以概率论 为基础 的极 限状 态设计方法， 分别编制了部门标准L4 结构设计 的基本原 则 ， 明确 了结 构的 目标 可 靠指标 ． 这些标准在使用过程 中也在不断地 被修订 ． 目标 可 靠 指标 的确 定 方 法u ① 事故类 比法 ； ② 经济 优化 法 ； ③经 验校 准法 ． 确定 目标 可靠指标不仅 要 考 虑理 论结 果 ， 还要 考 虑 工程 结构设 计 的现实 情况 ， 保 证 新 、 老 规范 的衔 接 ， 以免 因为材 料用量 的过大 波 动而 引起设 计 人员 的不安 ． 在 实际应 用 中， 前两种方法 比较 困难 ， 规范 中对 于其 可靠指标 的确 定 主要采 用 经验校 准法[1 31 ①， 即通 过 ， 统一了各类 ] 通 常 有 3 种 ： 对 现行设计规范安 全度 的： ， 利用反演计 算 ， 找 出 按原规 范设计在结 构 中隐含 的相应 可 靠 指标 值 ， 经 综合分析和调整， 以此来制定基于概率分析的可靠 作者简介 ： 陈艳( 1976 - - ) ， 女， 甘肃天水人 ， 博士研究生， 从事结构可靠度研究 ． ① 程学 文 ， 解伟 ， 李 铁 ． 工 程结 构设计 规 范可靠 度校 准 的精确 方法 ． 工程 结构 可靠性 第 三届 全国学 术会 议论 文集 ， 1992 ·6 1 · 维普资讯 http://www.cqvip.com

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